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型、 能源生产环节的规划、 源-网环节的协同规划、 能源消费环节的规划、 规划模型的求解方法
这几个方面对能源互联网的规划进行了分析、 探讨。 最后对能源互联网的规划的未来研究方向
进行了展望。

      关键词: 能源互联网; 耦合多能源系统; 能量枢纽; 热电联产; 优化规划; 需求响应

0  引言

      人类生产、 生活活动对能源有着巨大的需求, 但化石能源的储量有限, 不足以支撑社会的
长久发展, 同时大规模化石能源的低效使用对环境造成了巨大的污染。 能源危机、 环境污染催
生了人们对可持续、 清洁、 高效的能源系统的迫切需求, 近几年, 国内外的专家、 学者对电、
气、 热等多种能源的统筹协调利用进行了深入的研究。 随着互联网技术在近 20 年取得的快速发
展, 先进的互联网信息通信、 控制技术被广泛应用在能源系统中。 能源、 信息技术的深度融合
催生了新的能源利用体系———能源互联网。

      2011 年美国学者杰里米. 里夫金在著作《 第三次工业革命》 [1] 中率先提出了能源互联网的概
念, 并给出了能源互联网的特征: 以可再生能源+互联网为技术核心, 实现电网中可再生清洁能
源、 电动汽车的广泛接入, 实现能源的公平交易和高效综合利用。 这种借助互联网信息技术改
善能源行业的想法一经提出, 就受到了国内外学术界和产业界的广泛关注, 成为了继智能电网
后又一前沿发展方向和重要课题。

      美国国家科学基金早在 2008 年资助了 FREEDM 项目[2] ; 同年, 德国联邦经济技术部与环境
部发起了 E-energy 项目[3] ; 日本成立了 “ 数字电网联盟” 用互联网的方式优化电力系统的运
行[4] 。 在国内, 经过最初的互联网和能源行业融合改进可行性的探讨, 能源互联网作为中国未
来能源体系的发展方向获得了广泛认同。 国内学者不仅对于能源互联网的基本概念[5-6] 、 框架组
成元素[5-8] 、 涉及 的 关 键 技 术[7-8] 进 行 了 较 为 详 细 的 论 述, 也 针 对 能 源 互 联 网 的 信 息 技 术 支
持[9-11] 、 商业模式[12] 、 风险评估[13-14] 、 多能源系统的优化运行和规划[15-17] 进行了初步探索, 切
实推动了中国的能源互联网相关研究的发展。

      能源互联网是未来能源系统的发展方向, 对能源互联网进行优化规划是能源互联网从理论
到工程实践的基础。 只有在先进的、 合理的能源互联网规划理论的引导下, 全面大规模的能源
互联网的建设工程才可以顺利实施。 现阶段, 国内外的能源互联网的众多示范性项目正在如火
如荼的建设, 这些示范性工程的实施又可以帮助逐步完善规划理论体系, 为之后的能源互联网
的大规模工程建设奠定理论基础。

      考虑到能源互联网元件众多, 规模庞大, 无法统一规划, 本文首先按照“ 源-网-荷” 的结构
对能源互联网进行划分, 之后简要先容了能源互联网规划建模的基础: 多种能源的负荷预测,
适用于多能源转化的数学模型—能量枢纽[18] , 耦合的多能流潮流模型。 基于此, 从基本的优化
规划模型、 能源的生产环节规划、 能源系统的源、 网环节的协同规划、 能源的消费环节规划、
规划模型的求解方法这几方面对能源互联网的规划进行了分析讨论。 最后本文给出了能源互联
网规划的几个未来研究方向。

1  能源互联网的结构划分

      能源互联网包含电力、 天然气、 热等多种能源系统, 规模庞大, 元件众多, 作为整体进行
统一优化规划难度过大。 为了减小规划难度, 提升规划模型的准确性和可行性, 本文基于现有
能源互联网的框架的相关研究[5-8] , 将能源互联网按照能源的生产环节( 源) -能源的传输环节

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